技术领域
[0001] 本
发明属于
铝合金成型领域，涉及一种车用高强铝合金折弯型材的挤压工艺。
背景技术
[0002] 随着现代工业逐渐向轻工业靠拢，新
能源汽车正在飞速的发展，新能源汽车建立在轻量化、节能化以及安全性等多方面考虑，主要以铝
挤压型材构成的空间组织
框架，将
挤压成型后铝合金型材产品进行
焊接、折弯等加工手段，以最大限度的实现具有高强性、安全性的汽车产品。
[0003] 传统的车用折弯件建立在6系中等强度的6005A、6061等铝合金，但是随着科技
水平的发展工业现代化的进步，更高强度的铝合金弯曲型材会有大量的市场需求，高强度的6082铝合金的折弯难度在于，其表面折弯处易产生皱褶以及较深的裂纹源，如果降低淬火强度有可能在时效后不能达到所需要的
力学性能标准。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明为了解决高强度6082铝合金型材折弯过程中存在表面
质量和力学性能达不到标准的问题，提供一种车用高强铝合金折弯型材的挤压工艺。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供一种车用高强铝合金折弯型材的挤压工艺，包括以下步骤：
[0006] A、按照如下重量份数配制铝合金原料：Si：1.0％～1.1％，Fe：0.25％～0.35％，Cu：0.045％～0.050％，Mn：0.50％～0.55％，Mg：0.75％～0.85％，Cr：0.12％～0.20％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.03％，单个杂质≤0.05％，杂质合计≤0.15％，余量为Al，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金
铸锭；
[0007] B、将熔铸后的铝合金铸锭在550～580℃
温度下均匀化处理，均匀化处理时间为4～6h；
[0008] C、将均匀化处理的铝合金铸锭置于挤压机的挤压模具中挤压成型，得到所需要的铝合金型材，其中挤压模具的加热温度为450～500℃，挤压筒的加热温度为400～440℃，挤压机挤压比λ为47.2，铝合金铸锭采用阶梯式加热方式，铝合金铸锭头部加热温度为480～510℃，中部加热温度为470～500℃，尾部加热温度为460～490℃，挤压速度为4.5～5.5m/min；
[0009] D、将挤出后的铝合金型材进行水雾淬火，铝合金型材入淬火区温度为500～530℃，出淬火区温度为80～120℃，淬火冷却速度为40～45℃/s；
[0010] E、将淬火后的铝合金型材进行拉伸矫直；
[0011] F、将拉伸矫直后的铝合金型材停放6～8h后进行折弯，折弯
角度为100～120°；
[0012] G、将折弯后的铝合金型材进行人工时效
热处理，时效温度为175±5℃，保温时间为8h。
[0013] 进一步，步骤A中铝合金熔炼过程为熔融、搅拌、扒渣、除气除杂、过滤、
铸造的半连续铸造方法。
[0014] 进一步，步骤C中挤压机为1250T挤压机。
[0015] 进一步，步骤D中铝合金型材水雾淬火出口处设置
挡板。
[0016] 进一步，步骤D淬火冷却速度为45℃/s。
[0017] 进一步，步骤E铝合金型材的拉伸
变形量为1～2％。
[0018] 本发明的有益效果在于：
[0019] 1、本发明所公开的车用高强铝合金折弯型材的挤压工艺，经测试淬火拉伸矫直后铝合金型材的
屈服强度为130～150MPa，
抗拉强度为220～250MPa，断后延伸率为22～25％，对淬火拉伸矫直后铝合金型材停放8h之内进行折弯试验，发现折弯的弯曲角度可达到100～120°，并且高倍组织的拐角处未出现弯曲裂纹源以及较厚的粗晶层，因此可以肯定本发明工艺条件适合车用高强折弯型材的制备，按此工艺生产再经175±5℃*8h时效后，铝合金型材的屈服强度为290～320MPa，抗拉强度达到320～340MPa，延伸率达到15～18％，由于
合金元素中添加的Si、Mg元素属于中等偏下的含量，控制了铝合金型材的合金化程度，在Mn+Cr的含量偏上中等，从而实现了控制粗晶，同时保证了铝合金型材的力学性能。然而由于减少了Si、Mg的含量，合金的强度会略有降低，但是采用低温高速的淬火方式时，同时提升淬火冷却速率，不仅能提高淬火强度，而且可以提高材料的塑性韧性，又能较好的减少粗晶层的厚度以及减小晶粒的尺寸，从而提高型材的弯曲性能以及改善折弯后的表面质量。
[0020] 2、本发明所公开的车用高强铝合金折弯型材的挤压工艺，在原有6082铝合金型材成分
基础上改变合金成分，实现高强度6082铝合金型材的折弯，并且无裂纹回弹现象，并且通过改善铸锭的均质化制度，调试了一种6082合金化中等成分含量的程度同时在配合良好的工艺制度，低温高速的工艺制度，从而适量的弥补了合金成分的不足，保证了淬火强度充分，进而提高韧性塑性，再通过先折弯再时效的加工和强化方式，改善了折弯后表面的裂纹源深度以及尺寸，并解决了稍有回弹的诟病，确保了型材折弯后在经历失效后，尺寸及形变不会有较大的变化，并且强度也能达到标准。
[0021] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的
说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0022] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
[0023] 图1为本发明车用高强铝合金折弯型材的断面图。
具体实施方式
[0024] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0026] 如图1所示的一种车用高强铝合金折弯型材的挤压工艺，包括以下步骤：
[0027] A、按照如下重量份数配制铝合金原料：Si：1.0％，Fe：0.25％，Cu：0.045％，Mn：0.50％，Mg：0.75％，Cr：0.12％，Zn：0.10％，Ti：0.03％，单个杂质≤0.05％，杂质合计≤
0.15％，余量为Al，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；
[0028] B、将熔铸后的铝合金铸锭在550～580℃温度下均匀化处理，均匀化处理时间为4～6h；
[0029] C、将均匀化处理的铝合金铸锭置于挤压机的挤压模具中挤压成型，得到所需要的铝合金型材，其中挤压机为1250T挤压机，挤压模具的加热温度为450～500℃，挤压筒的加热温度为400～440℃，挤压机挤压比λ为47.2，铝合金铸锭采用阶梯式加热方式，铝合金铸锭头部加热温度为480～510℃，中部加热温度为470～500℃，尾部加热温度为460～490℃，挤压速度为4.5～5.5m/min；
[0030] D、将挤出后的铝合金型材进行水雾淬火，铝合金型材入淬火区温度为500～530℃，出淬火区温度为80～120℃，淬火冷却速度为45℃/s，铝合金型材水雾淬火出口处设置挡板；
[0031] E、将淬火后的铝合金型材进行拉伸矫直，此工艺条件下铝合金型材的屈服强度为130～150MPa，抗拉强度为220～250MPa，断后延伸率为22～25％；
[0032] F、将拉伸矫直后的铝合金型材停放6～8h后进行折弯，折弯角度为100～120°，折弯后铝合金型材高倍组织的拐角处未出现弯曲裂纹源以及较厚的粗晶层，因此可以肯定这工艺条件下适合车用高强折弯型材的加工；
[0033] G、将折弯后的铝合金型材进行人工时效热处理，时效温度为175±5℃，保温时间为8h，人工时效热处理后铝合金型材的屈服强度为290～320MPa，抗拉强度达到320～340MPa，延伸率达到15～18％。
[0034] 实施例2
[0035] 实施例2与实施例1的区别在于，步骤A中铝合金原料成分为：Si：1.1％，Fe：0.25％，Cu：0.045％，Mn：0.55％，Mg：0.85％，Cr：0.20％，Zn：0.10％，Ti：0.03％，单个杂质≤0.05％，杂质合计≤0.15％，余量为Al。
[0036] 对比例1
[0037] 对比例1与实施例1的区别在于，步骤A中铝合金原料成分中：Si：0.9％，Mg：0.70％。
[0038] 对比例2
[0039] 对比例2与实施例2的区别在于，步骤A中铝合金原料成分中：Si：1.2％，Mg：0.90％。
[0040] 对比例3
[0041] 对比例3与实施例1的区别在于，步骤A中铝合金原料成分中：Mn：0.4％，Cr：0.10％。
[0042] 对比例4
[0043] 对比例4与实施例2的区别在于，步骤A中铝合金原料成分中：Mn：0.4％，Cr：0.10％。
[0044] 对比例5
[0045] 对比例5与实施例1的区别在于，步骤D中淬火冷却速度为30℃/s。
[0046] 对比例6
[0047] 对比例6与实施例1的区别在于，步骤D中淬火冷却速度为60℃/s。
[0048] 实施例1～2和对比例1～6制备的铝合金折弯型材力学性能见表一
[0049] 表一
[0050]实施例 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率％
实施例1 300 330 17
实施例2 305 335 16
对比例1 280 300 15
对比例2 275 290 14.5
对比例3 285 295 15
对比例4 290 310 14.5
对比例5 300 310 14
对比例6 285 315 15.5
[0051] 由上表可以看出，采用本发明挤压工艺制备的铝合金折弯型材屈服强度达到300MPa，抗拉强度达到330MPa，延伸率达到16％。并且通过折弯试验后的铝合金型材采用过时效、峰值时效的手端，发现并由没有明显的回弹现象，因此在以上的工艺制度和成分改进的基础上，在进行折弯，最后进峰值时效处理，从而获得良好的弯曲型材产品，进行微调后解决少量回弹问题。
[0052] 该车用高强铝合金折弯型材的挤压工艺，通过选择合理的挤压机设备以及重新改善铸锭的合金成分，制定出最佳的工艺制度，同时在后期加工过程中，选择最优的加工方法和强化制度相结合，进而使产品在表面质量以及尺寸和理化性质方面均能达到技术协议标准，最终实现稳定批量生产。
[0053] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行
修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的
权利要求范围当中。
